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小松菜柰子 发表于  2019-06-20 09:02:20 2737字 ( 0/1279)

未来的建筑建筑大师---3D打印

3D打印概念源自19世纪末的美国,被称为“上上个世纪的思想,上个世纪的技术,这个世纪的市场”。其打印技术以数字模型文件为基础,通过连续的物理层叠加,逐层增加材料来生成三维实体的技术。  

传统的部件生产完全依赖于生产工艺能否实现,而3D打印技术的出现将彻底颠覆这一生产思路,任何复杂形状的设计均可通过3D打印技术来实现。  

对于这种结构,传统的施工方法只能采用分别制造再逐次嵌接而成,制造周期长、对工人要求高、费时废料。原因在于传统的制造技术是“减材制造技术”,需要对原材料进行大量加工,而大多数加工废料则无法再次利用而被浪费。3D打印则是“增材制造技术”,可以大大减少生产废料,虽然其对原材料要求甚高,需要能够液化、粉末化或丝化的性质,但随着技术的发展,目前已存在具有合格物理、化学性质的材料,完全可以代替木制,大量节约成本且比木制拥有更好的抗压、抗剪性。如图示的传统木制檐结构,传统工艺需3-4熟练工6小时以上才可完成,并且不包括在木制场对材料的加工时间,而使用3D打印技术,只需一人控制机器便可在2小时内完成。  

3D打印技术有着突出的优点,当然也存在不足,例如3D打印房屋,虽然其制造周期短但耐热性差,如遇火灾,材料受热软化严重导致刚度下降,而打印出的房屋本身与地基结合不牢,抗震性不如传统房屋。在我看来,凡是新兴技术都可分为“修补技术”和“突破技术”。“修补技术”指在原有技术基础上,为了更好的适应复杂的应用条件而发展的技术。“突破技术”指颠覆传统技术,着眼于未来发展的全新创新型技术。如蒸汽火车和目前普遍使用的电力火车,只是替换了动力,减轻了火车重量,增强了能量的使用效率,适当提升了火车速度,后者就是由前者而产生的“修补技术”。而对应的,磁悬浮技术则是其“突破技术”,可以用极大的能动转换效率,极小的阻力使列车可以拥有小型飞机的行驶速度。目前的建筑由建国初的砖木结构到现在的砖混结构、混凝土框架结构,再到现在的新兴加气混凝土砌块与预制混凝土板,施工在简化,技术在更新,但仍无法根本摆脱传统的施工工艺。“3D打印技术”则是一项全新的“突破技术”,它不仅有省时省料这样的优点,其最大的特点是将实体建筑数字化,通过网络使数据广泛传播,使未来普通人都能完成完整的设计制造,它彻底颠覆了人们对“盖房”这一理念的理解,不仅可以使建筑个性化,更能使房屋像手机、电脑那样大批量的工业生产,在国家政策和法律的支持下,必会使我国住房困难问题大大改善。相信伴随着科技和社会的发展,3D打印技术会越来越成熟。

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